中国科学院广州生物医药与健康研究院赖良学教授领导的研究团队与美国密歇根大学心血管研究中心陈育庆教授领导的研究团队合作,首次将锌指核酸酶基因打靶技术应用于猪内源性基因敲除研究,成功敲除了猪内源性PPARγ基因。此研究在世界上首次建立了对糖尿病和心血管并发症的研究有重要应用价值的PPARγ基因敲除猪模型。

  目前,敲除大动物的内源性基因只有通过体细胞基因敲除结合克隆技术才能够实现。由于体细胞基因敲除效率极低,导致通过克隆技术获得敲除基因的大动物模型难度极大、效率极低。锌指核酸酶是一种可在DNA特定位置产生双链断裂的工程蛋白。此前,在一些低等动物的研究证明,锌指核酸酶技术可极大地提高基因敲除效率,曾被美国《科学》杂志评为2009年生命科学领域十大创新技术之一。但在大动物中,该技术途径一直没有成功。

  此次研究中,研究者将锌指核酸酶技术应用于猪体细胞的基因敲除,使体细胞基因敲除的效率由原来的10-6提高到大于4%,并结合克隆技术成功获得了2头PPARγ基因敲除猪,首次实现了该技术在大动物内源性基因敲除中的应用。该研究不仅建立了高效的基因敲除猪制作技术平台,也为其它缺乏胚胎干细胞系的大动物的基因敲除提供了可靠的技术手段。